所述頂層光刻膠中形成第二通孔圖案;所述第二通孔圖案位于所述接觸孔的正上方;
[0030]步驟107:以具有所述第二通孔圖案的所述頂層光刻膠為掩膜,經(jīng)刻蝕工藝,在所述第二抗反射光刻膠、所述填充光刻膠、所述第一抗反射光刻膠和所述第二通孔材料中形成第二通孔圖案;所述第二通孔圖案未穿透所述第二通孔材料層的底部;
[0031]步驟108:去除所述頂層光刻膠、所述第二抗反射光刻膠、所述填充光刻膠和所述第一抗反射光刻膠;
[0032]步驟109:以所述氮化硅層為刻蝕停止層,經(jīng)刻蝕工藝,使得最終的第二通孔圖案穿透所述第二通孔材料層底部和所述氮化硅層,暴露出所述第一通孔頂部;
[0033]步驟110:在所述第二通孔和所述第一通孔中填充金屬并進(jìn)行平坦化工藝。
[0034]優(yōu)選地,所述步驟107中,采用的等離子體源包含氦、氖、氬、氪和氙中的一種或多種。
[0035]優(yōu)選地,所述采用的等離子體源還包含一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮?dú)庵械囊环N或多種。
[0036]本發(fā)明通過(guò)組合第一和第二抗反射光刻膠、填充光刻膠以及具有光刻解析能力的頂層光刻膠來(lái)克服光刻膠層出現(xiàn)的高階差的問(wèn)題,同時(shí)利用第一抗反射光刻膠的表面較好的物理特性和粘附特性,將填充光刻膠表面形成的大小不等的霧狀液滴消除,不但擴(kuò)大了刻蝕的工藝窗口,而且有效地改善了通孔的形貌,同時(shí)簡(jiǎn)化了工藝步驟,有效地降低了工藝成本,將通孔失效模式降低并控制到了一定的程度,有著非常好的工藝成本優(yōu)勢(shì)。
【附圖說(shuō)明】
[0037]圖1為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻填充方法的流程示意圖
[0038]圖2為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的高深寬比結(jié)構(gòu)的制備方法的流程示意圖
[0039]圖3?13為本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例的高深寬比結(jié)構(gòu)的制備方法的各個(gè)制備步驟示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0040]為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚易懂,以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖,對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本發(fā)明并不局限于該具體實(shí)施例,本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0041]本發(fā)明提供了一種高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻膠填充方法,高深寬比結(jié)構(gòu)具有底部和側(cè)壁,在一實(shí)施例中,請(qǐng)參閱圖1,高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻膠填充方法中,選用的頂層光刻膠需要具有一定的光刻解析能力,而填充光刻膠、第一和第二抗反射光刻膠可以不具有光刻解析能力,具體包括:
[0042]步驟01:提供一具有高深寬比結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體器件襯底;
[0043]這里,半導(dǎo)體器件襯底還可以具有其它的半導(dǎo)體器件結(jié)構(gòu);例如,柵極、源漏極、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)等等。
[0044]步驟02:在半導(dǎo)體器件襯底上形成第一抗反射光刻膠,并且對(duì)第一抗反射光刻膠進(jìn)行烘烤;第一抗反射光刻膠形成于高深寬比結(jié)構(gòu)的底部和側(cè)壁以及高深寬比結(jié)構(gòu)的頂部的半導(dǎo)體器件襯底表面;
[0045]具體的,第一抗反射光刻膠具有保型性、抗反射性和粘附性,并且與填充光刻膠層相兼容;較佳的,第一抗反射光刻膠的粘度為5?50,厚度不超過(guò)2000埃,第一抗反射光刻膠的涂膠劑量為0.5?5ml,涂膠次數(shù)為I?3次,烘烤溫度為50?250°C。
[0046]步驟03:在第一抗反射光刻膠表面形成填充光刻膠,并且對(duì)填充光刻膠進(jìn)行烘烤;其中,部分填充光刻膠填充于高深寬比結(jié)構(gòu)中,填充光刻膠的頂部高于所述高深寬比結(jié)構(gòu)的頂部;
[0047]具體的,填充光刻膠的涂覆過(guò)程包括不同轉(zhuǎn)速涂覆子過(guò)程;在填充光刻膠的涂覆過(guò)程完成之后,且在烘烤填充光刻膠之前,還包括風(fēng)干過(guò)程;較佳的,不同轉(zhuǎn)速涂覆子過(guò)程中的最后的一個(gè)涂覆子過(guò)程的轉(zhuǎn)速為1000?5000r/min ;風(fēng)干過(guò)程的風(fēng)干時(shí)間為5?15min。較佳的,填充光刻膠的厚度大于5000埃,粘度為I?20 ;填充光刻膠的涂膠劑量為1.5?5ml,涂膠次數(shù)為I?3次,烘烤溫度為50?250°C。
[0048]步驟04:在填充光刻膠表面形成第二抗反射光刻膠,并且對(duì)第二抗反射光刻膠進(jìn)行烘烤;然后在第二抗反射光刻膠表面形成頂部光刻膠,并且對(duì)頂部光刻膠進(jìn)行烘烤;
[0049]具體的,填充光刻膠與第一抗反射光刻膠或與第二抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于2:1。較佳的,填充光刻膠與第一抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于3:1,填充光刻膠與第二抗反射光刻膠的刻蝕速率比大于3.5:1。第二抗反射光刻膠與填充光刻膠相兼容,第二抗反射光刻膠的厚度為300?2000埃,粘度為5?30 ;第二抗反射光刻膠的涂布劑量為1.5?5ml,涂膠次數(shù)為I?3次,烘烤溫度為50?250°C。
[0050]頂層光刻膠具有可平坦化性和光刻解析能力,頂層光刻膠的厚度由第一通孔層表面非第一通孔內(nèi)的第一抗反射光刻膠、填充光刻膠和所述第二抗反射光刻膠的厚度總和、以及頂層光刻膠與填充光刻膠的刻蝕速率比。較佳的,頂層光刻膠的厚度大于第一抗反射光刻膠的厚度、填充光刻膠的厚度/3.5和第二抗反射光刻膠的厚度三者的總和。
[0051]本實(shí)施例中,在光刻膠填充之后,還可以包括:對(duì)頂部光刻膠進(jìn)行曝光顯影,從而在頂部光刻膠中形成高深寬比結(jié)構(gòu)的圖案;以及以頂部光刻膠為掩膜,對(duì)第二抗反射光刻膠、填充光刻膠和第一抗反射光刻膠進(jìn)行刻蝕,從而在第二抗反射光刻膠、填充光刻膠和第一抗反射光刻膠中形成高深寬比結(jié)構(gòu)的圖案。具體的,由于頂層光刻膠的解析度較強(qiáng),可以順利地進(jìn)行曝光和顯影工藝;這里,第二抗反射光刻膠、填充光刻膠和第一抗反射光刻膠的解析度較小而沒(méi)有被光刻形成第二通孔圖案。刻蝕工藝可以為干法刻蝕工藝,例如,可以采用CFjP Cl 2為主刻蝕氣體,采用的等離子體源還可以包含氦、氖、氬、氪和氙中的一種或多種,再者,還可以包含一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫和氮?dú)庵械囊环N或多種。最后,還可以采用濕法刻蝕工藝去除剩余的所有光刻膠。
[0052]本發(fā)明的高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻膠填充方法,可以應(yīng)用于任何具有高深寬比結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體制造工藝中,例如,雙大馬士革工藝,單大馬士革工藝;高深寬比結(jié)構(gòu)例如為通孔、接觸孔、淺溝槽隔離結(jié)構(gòu)等等。
[0053]以下結(jié)合附圖2?13和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻膠填充方法作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需說(shuō)明的是,附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式、使用非精準(zhǔn)的比例,且僅用以方便、清晰地達(dá)到輔助說(shuō)明本實(shí)施例的目的。
[0054]本實(shí)施例中,以高深寬比結(jié)構(gòu)應(yīng)用于雙大馬士革工藝中為例來(lái)對(duì)本發(fā)明的上述實(shí)施例中的高深寬比結(jié)構(gòu)的光刻膠填充方法進(jìn)行說(shuō)明,但這不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0055]請(qǐng)參閱圖2,本實(shí)施例的高深寬比結(jié)構(gòu)的制備方法,包括以下步驟:
[0056]步驟101:提供一表面從下向上依次具有接觸孔的接觸孔層、填充于接觸孔中的第一金屬、氮化硅層、第二通孔材料層和具有第一通孔的第一通孔層的半導(dǎo)體器件襯底;
[0057]具體的,請(qǐng)參閱圖3,半導(dǎo)體器件襯底包含了完成接觸孔層之前的所有工藝過(guò)程所形成的結(jié)構(gòu);本實(shí)施例中